Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

* Специализированный процессор МОНТАЖ+ может функционировать в автономном режиме.

Раздел 6 Компьютерное моделирование процессов связанных с жизненным циклом сооружения

6.1 Моделирование процессов возведения

Конструкции высотных зданий относятся к такому классу сооружений, для которых процесс возведения может существенно влиять на проектное решение. Так в процессе установки и снятия опалубки происходит изменение расчетной схемы плит и балочных ростверков перекрытий, и это может привести к необходимости корректировки проектных решений, которые бьши приняты исходя из расчета уже возведенного здания на проектные нагрузки. В разделе 3 уже приводился пример, демонстрирующий, что расчет плит перекрытий верхних этажей в составе расчетной схемы возведенного здания может привести к грубым искажениям. Кроме того, часто домостроение ведется в зимних условиях и здесь необходимо учитывать не только изменение расчетной схемы, но и изменение жесткостных и прочностных характеристик бетона, связанное с временным замораживанием и последующим размораживанием уложенной бетонной смеси.

Компьютерное моделирование этих процессов продемонстрируем на примере использования специализированного процессора МОНТАЖ+.

Специализированный процессор МОНТАЖ+ предназначен для компьютерного моделирования процесса возведения монолитных железобетонных конструкций каркаса высотных зданий. В процессе компьютерного моделирования может учитываться пониженная прочность бетона на различных этапах возведения, вызванная постепенным набором прочности или замораживанием уложенной бетонной смеси. На каждом этаже возведения производится расчет конструктивной схемы здания, соответствующий возведенным на данный момент конструкциям, с учетом пониженной прочности бетона и наличия системы временных стоек опалубки. На каждом этапе такого расчета производится определение арматуры во всех сечениях железобетонных элементов (колонн, плит перекрытий, диафрагм жесткости), и если проектной арматуры или проектного железобетонного сечения оказывается недостаточно - вьщается информация о необходимости корректировки проектных решений.

Специализированный процессор МОНТАЖ+ входит в состав программного комплекса ЛИРА, поэтому практически неограниченные возможности ПК ЛИРА присущи и ему*:

• Моделируемое здание может иметь неограниченное количество этажей (50-60 и более);

• Блоки здания могут быть разновысокими;

• В плане здание может иметь произвольную форму - произвольный набор прямоугольных и криволинейных в плане блоков;

• Плиты перекрытия также могут иметь произвольный контур (лоджии, эркеры, балконы, произвольно расположенные отверстия любой формы);

• Плиты перекрытий могут иметь включения различной толщины, могут быть подперты балочным ростверком или иметь безбалочную схему;

• Допускается задание нагрузок различных типов: равномерно распределенная по всему перекрытию или по области ограниченной произвольным многоугольником, сосредоточенная нагрузка или линейный штамп (нагрузки от перегородок);

• Расположение временных опор (стоек опалубки) может быть произвольным, последовательность их установки и снятия также произвольна.

Для подготовки исходных данных при решении задачи специализированным процессором МОНТАЖ+ используется инструментарий ПК ЛИРА.

Вначале задается конструктивная схема всего объекта, т.е. описываются все элементы, включая как основные несущие элементы объекта (колонны, балки, плиты, диафрагмы), так и временные элементы (элементы опалубки, стойки подмостей и др.). Затем для каждого этапа возведения описываются все конструктивные элементы, которые возведены на момент данного этапа, временные стойки подмостей, которые присутствуют на данном этапе, а также стойки подмостей, которые демонтируются на данном этапе. Для каждого этапа задаются нагрузки (собственный вес, монтажные нагрузки), которые действуют на данном этапе, а при необходимости понижающий коэффициент прочности бетона.

Исходные данные для последнего этапа соответствуют эксплуатационной стадии объекта, т.е. стадия, когда объект полностью возведен, убраны временные опоры (стойки подмостей), набрана эксплуатационная прочность бетона, действуют эксплуатационные нагрузки (собственный вес, ветер, снег, полезные нагрузки).

На каждом этапе возведения объекта происходит расчет соответствующей конструктивной схемы на собственный вес и монтажные нагрузки с учетом имеющихся, снятых или добавленных временных опор.

Схематически организация компьютерного моделирования процесса возведения однопролетной трехэтажной рамы представлена на рис. 6.1.

9\>

Рис.6.1

Первая стадия монтажа - рис. 6.1 а

Смонтированы элементы первого этажа 1, 2, 3 и стойка опалубки - 10. Обобщенная нагрузка Pi - собственный вес смонтированных конструкций + монтажная нагрузка, соответствующая этому этапу возведения. В результате расчета кроме всех параметров НДС определяется арматура в сечении элементов 1,2,3с учетом пониженной прочности бетона, например Ki=0.3.

Вторая стадия монтажа - рис. 6.1 б

Кроме элементов первого этажа дополнительно возведены элементы второго этажа 4, 5, 6 и установлена дополнительная временная стойка 11. Нагрузка Рг - собственный вес вновь возведенных конструкций + монтажная нагрузка на этом этаже. Усилия в элементах соответствующие нагрузке Pi суммируются с зафиксированными усилиями в элементах присутствовавщих на этапе 1 от нагрузки Рь По найденным усилиям определяется арматура во всех элементах 1, 2, 3, 4, 5, 6 с учетом неполной прочности бетона, которая может быть разной для разных элементов. Например, для возведенных на втором этаже (элементы 4, 5, 6) К2=0.3, а для возведенных на этом первом этаже (элементы 1, 2, 3), например Ki=0.6.

Третья стадия монтажа - рис. 6.1 в.

Кроме элементов первых двух этажей 1, 2, 3, 4, 5, 6 возведены элементы третьего этажа 7, 8, 9, установлена дополнительная временная стойка 12, временная стойка 11 оставлена, а временная стойка 10 удалена. Нагрузка Рз - собственный вес вновь возведенных конструкций + монтажная нагрузка на этом этапе. Удаление временной

Рз ?4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33